CN1078023A - 双吸单级自吸式离心泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用一个双吸离心工作叶轮，一 个气液分离室，一个储液室，一个压水室扩散管，一个 相应的隔舌，一个涡壳流道，一个排出口，一至二个回 流孔和两个吸入室等结构组成完成自吸功能和在二 至三种流量状况下，保持泵扬程恒定的双吸单级自吸 离心泵，它突破和解决了离心泵和自吸离心泵一个流 量点只有一个对应压力点及只有单性能或双性能曲 线的界限和难题，并具有结构简单，体积小，自吸性能 好，维修操作方便，工作运行平稳，可靠，安全等优 点。

Description

本发明涉及一种双吸单级自吸式离心泵。

从过去以至沿袭到迄今，综观国内国外所有的离心泵和自吸式离心泵，多级离心泵和多级自吸式离心泵以及各类串并联自吸泵，虽然它们具有一定的功能，且能满足一定工况场合下的使用要求，但均无法解决和满足在两至三种流量工况下，泵出口压力或泵扬程保持恒定这一特殊工况的使用要求。因而，以往在这种场合下，均采用的是将两台以上泵单独配套并联使用来解决这一难题。这样，势必成倍地增加设备投资，而且在机动设备（例如拖车泵，发动机泵，载泵车，加油车，船舶舰艇）上，由于安装条件的限制，又往往无法实现，从而在很大程度上限制了设备的性能和用途。鉴于国防建设和海军作战补给燃油的需要，此项难题显得更为突出，按照常规以至根本无法解决和突破。针对这一问题和现状，显而易见，发明和研制一种结构紧凑，重量轻，体积小，密封可靠，自吸性能好的双吸单级自吸式离心泵来达到一泵多用和满足泵双工况以上流量下泵扬程保持不变的使用要求以及扩大自吸式离心泵的应用范围是很有必要的。

本发明的目的就是提出一种利用泵本身内部结构来完成自吸功能，且泵具有多性能特性的，泵在两至三种流量工况下，泵扬程保持恒定的双吸单级自吸式离心泵，来满足一些特殊场合的应用需要。

本发明的任务是通过下述技术方案来实现的。

本发明的基本结构型式是泵具有一个双吸离心工作叶轮，其双吸离心工作叶轮相当于两个背靠背的单个离心工作叶轮合二为一组成，叶轮中两个叶片的流道由叶轮中的中间挡板隔开，形成各自独立的通道，两个叶片流道中的叶片是同方向的。该结构的泵壳内具有一个涡壳流道，一个相应的隔舌，一个压水室扩散管，一个气液分离室，一个储液室，两个吸入室，一个排出口和一至二个回流孔。上述特征的涡壳流道、隔舌、压水室扩散管、气液分离室、储液室、回流孔、吸入室和排出口构成了泵壳的主体。该结构的双吸离心工作轮和泵轴一起装在泵壳的一个涡壳流道内。泵壳的涡壳流道位于泵壳的中间，与泵壳铸成一体。压水室扩散管和涡壳流道相通，位于泵壳的上方。气液分离室也位于泵壳的上部。储液室位于泵壳的下部。隔舌位于压水室扩散管与涡壳流道的连接部位。回流孔设计位于泵壳涡壳流道的下方，且处于从隔舌顶端起点的170～210度处，它将泵壳的储液室与涡壳流道串通起来。两个吸入室的口径均小于排出口，进口位于泵壳的左右侧上端，其下端分别直通双吸离心工作叶轮的两个吸入口。排出口位于泵壳的顶部。

装置中的压水室扩散管平滑过渡，出口正对泵壳的排出口，出口处还有15～25度的斜面，它的内表面由若干个连续的、尺寸不同的梯形截面或其它形状截面组成。

装置中的隔舌与叶轮外缘之间的间隙为0.5～1mm。

装置中的回流孔的形状为腰形或矩形，也可以是圆形。

装置中的回流孔可以设计为两个，也可以设计为一个。设计为两个回流孔时其回流孔的位置对称分布。如设计一个回流孔时，可以布置在涡壳流道的左侧，也可以布置在涡壳流道的右侧。

本发明装置的工作原理和工作过程如下：

1、当泵处于大流量工作状态时：此时，通过控制管路系统，可使左、右吸入室均进液。这样，当泵在动力驱动机带动下正常起动后，双吸离心工作叶轮在存有一定液体的泵壳内随着泵轴一起高速旋转，并且搅动泵壳内所存的液体。于是，将泵储液室内所存的液体和泵左、右吸入室以及管路中的空气一起吸入叶轮左、右工作的两个通道，使水和空气在叶轮内得以完全混合。在离心力的作用下，液体夹带着气体流向叶轮外缘，在叶轮的外缘上形成一层白色气液混合体及高速旋转的液环。气液混合体和液环与叶轮一起旋转，当混合体与液环经过隔舌时，大部分气液混合体和液环被刮到泵涡壳流道内，并通过压水室扩散管进入气液分离室。此时，由于流速突然降低和气液比重的不同，较轻的气体从混合体中被分离出来，气体通过泵壳排出口继续上升排出。脱气后的液体沿涡壳流向储液室，并经泵壳涡壳流道下部的左、右侧回流孔回流，再次进入双吸离心工作叶轮，与叶轮内部从吸入管路中吸入的气体再次混合，重新参与带走空气的循环工作。如此周而复始地反复吸气，脱气，吸入管道内的空气不断减少，直至排尽气体，吸上液体为止，完成泵的自吸过程。从而使泵投入正常的输液工作。泵正常工作的输出流量为泵左、右吸入室进入叶轮左、右工作通道输出流量的两者之和。

2、当泵处于小流量工作状况时：此时根据工作流量的要求，可以控制管路系统，使左、右吸入室保持一个吸入室进液。由于一个吸入室关闭，一个吸入室通液，这样液体也只能通过双吸离心工作叶轮相应的一个通道，另一个通道不通液，空转。泵只排尽一个吸入管路中的空气，完成自吸功能。其自吸过程同大流量工作状态时相同。泵正常工作时输出的流量只为一个吸入室输入的流量。根据离心泵工作的原理，泵的扬程主要取决于叶轮的外径和叶片出口角。所以，该结构装置能保证泵在两种流量工况下扬程始终保持不变。

本发明具有以下一些特点：

1、采用了储液室，压水室扩散管，气液分离室，回流孔，吸入室等结构，所以本发明的双吸单级自吸式离心泵可以利用泵本身内部结构而不需附加其它装置就能完成自吸功能。

2、本发明巧妙的将泵壳结构和双吸离心工作叶轮合二为一，完成了自吸离心泵在两至三种流量工况下，泵扬程保持恒定的这一功能，使泵具有两至三条性能曲线，突破了离心泵的工作性能界限，使自吸离心泵的应用范围得到了扩展。

3、该装置结构简单，紧凑，体积小，自吸时间短，效率较高。并具有普通离心泵工作运行平稳，可靠，安全，操作方便，性能优良等特性。

4、该装置由于具有一泵多用的功能，能满足安装位置受限场合的使用和机动设备上的安装使用，从而也大大节约了设备的投资。

5、该装置采用机械密封轴封，密封可靠，寿命长。

附图图面说明：

图1、本发明的基本结构简图及双吸离心工作叶轮两通道同时工作时的示意图。

图2、本发明双吸离心工作叶轮单通道工作时的示意图。

图3、根据本发明提出和设计的一种具体装置的结构简图。

图4、图3结构的A向投影图。

图5、图3结构的B-B泵壳剖面图。

图1中1为气液分离室，2为压水室扩散管，3为右吸入室，4为泵涡壳流道，5为储液室，6为右回流孔，7为左回流孔，8为左吸入室，9为排出口。

图3中10为闷盖，11为冷却接头，12为右机械密封，13为泵壳透盖，14为右机械密封座，15为右轴承体，16为泵右进口座，17为右口环，18为双吸离心工作叶轮，19为泵排出口座，20为泵壳，21为泵左进口座，22为联接体，23为左轴承体，24为左机械密封座，25为左机械密封，26为泵轴，27为油封，28为轴承，29为透盖，30为泵联轴器，31为联轴器柱销，32为驱动机联轴器，33为泵左轴承，34为左口环，35为泵右轴承，36为泵底窗盖，37为泵轴螺母。

图5中38为泵涡壳隔舌及位置，6为右回流孔及位置。

Claims (5)

1、本发明的双吸单级自吸离心泵是利用泵本身内部结构来完成自吸功能的，并能保证泵在两至三种流量状况下，泵扬程保持恒定。其特征是泵内具有一个双吸离心工作叶轮，并和泵轴一起装在泵壳的同一涡壳流道内，泵内还具有一个气液分离室，一个储液室，一个压水室扩散管，一个相应的隔舌，一个涡壳流道，一个排出口，一至二个回流孔和两个吸入室。其中气液分离室，储液室，压水室扩散管，隔舌，涡壳流道，排出口，回流孔和吸入室构成了泵壳的主体。泵壳的涡壳流道位于泵壳的中间，与泵壳铸成一体。压水室扩散管和涡壳流道相通，位于泵壳的上方。气液分离室也位于泵壳的上部。储液室位于泵壳的下部。隔舌位于压水室扩散管与涡壳流道的连接部位。回流孔设计位于泵壳涡壳流道的下方，且处于从隔舌顶端起点的170～210度处，它将泵壳的储液室与涡壳流道串通起来。两个吸入室的口径均小于排出口，进口位于泵壳的左右侧上端的一定位置，其下端分别直通双吸离心工作叶轮的两个吸入口。排出口位于泵壳的顶部。

2、根据权利要求1所述的双吸单级自吸离心泵，其特征是双吸离心工作的两个通道由叶轮中的中间挡板隔开，两个叶片通道相当于两个独立的单独离心工作叶轮背靠背，两个通道叶片是同方向的，叶轮的进口是对称布置的。

3、根据权利要求1所述的双吸单级自吸离心泵，其特征是压水室扩散管平滑过渡，出口正对泵壳的排出口，出口处设有15～25度的斜面。

4、根据权利要求1所述的双吸单级自吸离心泵，其特征是涡壳流道的隔舌与双吸离心工作叶轮的径向间隙为0.5～1mm。

5、根据权利要求1所述的双吸单级自吸离心泵，其特征是回流孔的形状为腰形或矩形或是圆形。回流孔可以设置两个，也可以设置一个。

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